GRB 200716C 候选宿主星系的多尺度 VLBI 观测

我们报告了 SDSS J130402.36$+$293840.6 (J1304+2938) 的射电辐射的发现及后续观测，该源是伽马射线暴 GRB~200716C 的候选宿主星系。该星系在 RACS (0.89 GHz)、NVSS、Apertif 成像巡天和 FIRST (1.4 GHz)、VLASS (3 GHz)，以及公开的 LOFAR (130-170 MHz)、WISE (3.4-22 $\mu$m) 和 SDSS (z, i, r, g, u 滤光片) 数据中被探测到。在 1.4 GHz 处推断的光度为 (5.1$\pm0.2)\times10^{30}$ erg s$^{-1}$ Hz$^{-1}$。为了表征该辐射并区分星系内不同成分，我们使用欧洲 VLBI 网 + e-MERLIN 在 1.6 和 5 GHz 进行了专用的高灵敏度、高分辨率观测。我们未探测到来自致密核的任何辐射，表明存在射电噪 AGN 的可能性不大，因此我们将公开巡天中观测到的辐射归因于星系内的恒星形成区。通过专用的 TNG 光谱观测，我们确认并精化了红移估计，即 $z=0.341\pm0.004$。最后，我们编制了所有已知在射电波段被探测到的 GRB 余辉宿主星系的列表，并计算了相应的射电光度：如果 GRB~200716C 属于 J1304+2938，这是第三射电光度最高的 GRB 宿主星系，意味着目前已知最高的恒星形成率 (SFR) 之一，即 SFR$\sim$324$\pm$61 M$_{\odot}$ yr$^{-1}$。另一方面，通过对瞬时辐射光变曲线的分析，近期研究认为 GRB~200716C 可能是一个位于 J1304$+$2938 之外、并被该星系所容纳的中等质量黑洞 (IMBH) 引力透镜化的短时长 GRB。无论是公开数据还是我们的 VLBI 观测，都无法确认或排除该星系容纳一个作为 (毫) 透镜的 IMBH 的可能性，这一情形仍与本文给出的一组射电观测相容。